Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути
Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта железнодорожного пути. Цель изобретения - повышение эффективности устройства путем снижения энергоемкости и повышения качества уплотнения балласта. Поршень 20 генератора 14 акустических колебаний создает в полостях А и Б попеременно избыточное давление-разрежение , которое через упругую среду с помощью волноводов 15 передается в полости В и Г преобразователя. Если избыточное давление создается в полости А генератора 14 и соответственно в полостях В, то в полостях Б и Г - разряжение. Энергия поля, воздействуя на полости А и Б преобразователя , создает возмущающую силу, под действием которой диафрагма 10с направляющими 17 и подбойками 16 совершает вертикальные вынужденные колебания относительно рамы. Подбойки вступают в контакт с балластом, уплотняя его в межшпальных ящиках пути. Нагрузка от балласта , воспринимаемая подбойками, передается на раму через спиральные пружины 11, установленные над диафрагмой 10 через кронштейн, ось4 и гидроцилиндр 3 на ферму 2 машины. Во время подъема вес подбивочных инструментов передается на раму через диафрагму 10 и спиральные пружины 11, установленные под диафрагмой. В зависимости от текущих условий уплотнения нагрузка на подбойки 16 будет меняться . При увеличении нагрузки амплитуда колебаний будет стремиться к уменьшению, соответственно предельное изменение объема воздушных полостей В и Г преобразователя также будет уменьшаться, а это приведет к увеличению величины колебательного давления и стабилизации амплитуды колебаний подбоек. 3 ил. СО с XI со О СО 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 01 В 27/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839523/11 (22) 15.06.90 (46) 30.04.92. Бюл, bL 16 (71) Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин, Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад, В.Н.Образцова и Ленинградский филиал Института машиноведения АН СССР (72) Ю.Д.Трегубов, Э,Н.Малышев, E,Ê.Hîâèков, B.È.Ñòåáëåöoâ и С.М.Голубятников (53) 625.144.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1036821, кл, В 01 В 27/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ . (57) Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта железнодорожного пути. Цель изобретения — повышение эффективности устройства путем снижения энергоемкости и повышения качества уплотнения балласта. Поршень 20 генератора
14 акустических колебаний создает в полостях А и Б попеременно избыточное давление-разрежение, которое через упругую среду с помощью волноводов 15 передается в полости В и Г преобразователя. Если избыточное давление создается в полости А.,. Ж 1730318 А1 генератора 14 и соответственно в полостях
В, то в полостях Б и à — разряжение. Энергия поля, воздействуя на полости А и Б преобразователя, создает возмущающую силу, под действием которой диафрагма 10 с направляющими 17 и подбойками 16 совершает вертикальные вынужденные колебания относительно рамы. Подбойки вступают в контакт с балластом, уплотняя его в межшпальных ящиках пути. Нагрузка-от балласта, воспринимаемая подбойками, передается на раму через спиральные пружины 11, установленные над диафрагмой 10 через кронштейн, ось 4 и гидроцилиндр 3 на ферму 2 машины. Во время подьема вес подбивочных инструментов передается на раму через диафрагму 10 и спиральные пружины 11, установленные под диафрагмой. В зависимости от текущих условий уплотнения нагрузка на подбойки 16 будет меняться. При увеличении нагрузки амплитуда колебаний будет стремиться к уменьшению, соответственно предельное изменение обьема воздушных полостей В и Г преобразователя также будет уменьшаться, а это приведет к увеличению величины колебательного давления и стабилизации амплитуды колебаний подбоек. 3 ил.
1730318
Изобретание относится к строительству и ремонту железнодорожного пути, в частности к устройствам для уплотнения балласта железнодорожного пути.
Известна машина для уплотнения бал- 5 ласта железнодорожного пути, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму, смонтированный на ней рабочий орган уплотнения плеч и откосов балластной призмы и рабочий орган для уплотнения 10 балласта в шпальных ящиках, включающий .уплотнительные башмаки, установленнь|е с возможностью перемещения друг относительно друга, соединительные с возбудителем колебаний и расположен- 15 ные по обеим сторонам каждой рельсовой нити, причем возбудитель колебаний выполнен в виде гидромотора и кривошипнога вибратора.
Однако при рабочем режиме под на- 20 грузкай суммарный зазор, образуемый подвижными соединениями механизма и упругостью гидросистемы, приводит к уменьшению амплитуды колебаний уплатh Teëüíûõ башмаков и нарушению соат- 25 н< шения между параметрами (амплитудой и частотой) режима работы вибрацианных механизмов, что снижает качество падбивки, При холостом режиме этот зазор приводит к увеличению амплитуды колеба- 30 ний уплотнительных башмаков. В этом случае резко возрастают инерционные динамические нагрузки в подвижных соединениях и звеньях механизма, энергетические затраты- и вибрация на раме 35 машины.
Известно устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащее раму, смонтированные на ней подбивочные инструменты, связанные с 40 возбудителем колебаний.
В этом устройстве падбивачные инструменты смонтированы на раме посредством шарнирно упругого соединения, что уплотнение балласта приводит к уменьшению 45 под нагрузкой амплитуды колебаний инструментов и нарушейию соотношения между амплитудой и частотой режима работы инструментов, при этом уменьшение их амплитуды колебаний затрудняет внедрение 50 инструментов в балласт, что снижает качество его уплотнения. Кроме этого, устройство энергоемко.
Цель изобретения — повышение зффек- 55 тивности устройства путем снижения энергоемкости и повышения качества уплотнения балласта.
Для этого в устройстве для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащем раму, смонтированные на ней подбивочные инструменты, связанные с возбудителем колебаний, последний состоит из обратимого генератора акустических колебаний и преобразователя, образованного двумя замкнутыми полостями, разделенными диафрагмой, смонтированной при помощи упругих элементов и несущей подбивочные инструменты, причем полости сообщены с противофазными полостями указан ного генератора.
На фиг. 1 изображено устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути, общий вид; на фиг. 2— разрез устройства в плоскости, перпендикулярной оси пути; на фиг. 3 — разрез устройства в плоскости, параллельной аси пути, Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути содержит раму 1, выполненную в виде короба, открытого с двух противоположных сторон, установленную на ферме 2 путевой машины с возможностью перемещения в вертикальной плоскости силовым цилиндром 3, соединенным через шарнир 4 с кронштейнами 5 рамы, а через шарнир 6 — с кронштейнами 7 фермы.
Для фиксации рамы от боковых смещений служит направляющая колонна 8, жестко соединенная с фермой 2, внутри которой перемещается силовой цилиндр 3. Для предотвращения поворота рамы 1 вокруг вертикальной аси на наружной поверхности силового цилиндра установлена шпанка 9, которая входит в шпоночный паз направляющей.колонны 8, Внутри рамы 1 установлена жесткая диафрагма 10, связанная с ней через спиральные пружины 11, которые одним своим концом опираются на.направляющие стаканы 12, которые в свою очередь ввинчиваются в резьбовае отверстие рамы.
Диафрагма 10 по периметру соединена с рамой 1 гибким воротником 13, образуя две замкнутые полости, связанные в противофазе с обратимым генератором 14 акустических колебаний, установленным на ферме 2 машины, посредством волноводов 15 (гибких шлангов). Указанные полости, разделенные диафрагмой 10, образуют преобразователь.
Подбивочный механизм состоит из двух пар подбаек 16 и направляющих 17, связанных между собой болтовыми соединениями
18 с возможностью перемещения подбоек
16 вдоль направляющих 17, которые крепятся с двух противоположных сторон жесткой диафрагмы 10 с помощью болтовых соединений 19.
1730318
30 ны, а во время подъема вес подбивочного .35 зователя создается избыточное давление и 40
50
Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути работает следующим образом.
Поршень 20 генератора 14, совершая возвратно-поступательные движения, создает в воздушных полостях А и Б попеременно избыточное давление-разрежение, которое через упругую среду (воздух) с.помощью волноводов 15 передается в воздушные полости В и Г преобразователя.
Причем, если в полости А генератора колебаний и полости В преобразователя создается избыточное давление, то в полостях В и à — разрежение. При этом энергия поля колебательного давления, воздействуя на поверхности объемов воздушных полостей
А и Б преобразователя, создает возмущающую силу, под действием которой жесткая диафрагма 10 вместе с направляющими 17 и подбойками 16 совершает вертикальные вынужденные колебания относительно рамы 1.
При опускании рамы 1 гидроцилиндром .
3 колеблющиеся подбойки 16 вступают в контакт с балластом и, воздействуя вибрацией на балласт и совершая подачу балласта при своем внедрении, уплотняют балласт в межшпальных ящиках железнодорожного пути. Нагрузка от балласта, восп- ринимаемая подбойками 16 в направлении колебаний, передается на раму 1 через спиральные пружины 11, установленные над диафрагмой 10, и далее через кронштейн 5, ось 4 и гидроцилиндр 3 — на ферму 2 машимеханизма передается на раму 1 через диафрагму 10 и спиральные пружины 11, установленные под диафрагмой 10.
Если, например, в полости В преобрасоответственно в полости à — разрежение, то диафрагма 10 под действием созданной возмущающей силы будет перемещаться вниз по направлению колебаний, вызывая реакцию в раме 1, также направленную вниз.
Однако, перемещаясь вниз, диафрагма
10 через спиральные пружины 11 воздействует на раму1, вызывая ее реакцию, направленную вверх по направлению колебаний.
При этом векторы сил реакции рамы складываются и взаимно компенсируются, что приводит к ликвидации {или снижению потерь амплитуды колебаний подбоек 16, которые могли возникнуть за счет зазоров, образуемых шарнирными соединениями 4.и
6 и упругостью гидроцилиндра 3.
В зависимости от текущих условий уплотнения нагрузка на подбойки 16 будет меняться. С увеличением нагрузки амплиту5
10 да колебаний будет стремиться к уменьшению, соответственно предельное изменение объема воздушных полостей В и Г преобразователя также будет уменьшаться, что приведет к увеличению величины колебательного давления и стабилизации амплитуды колебаний подбоек 16.
При изменении эпюры шпал в пути с помощью болтовых соединений 18 подбойки освобождаются и перемещаются по направляющим 17, устанавливая нужное расстояние между ними, Подбойки располагаются по обеим сторонам рельсовой нити в смежных шпальных ящиках.
Эффективность применения устройства обусловлена использованием. рамы устройства в качестве опорной части преобразователя колебательной энергии упругой среды (воздуха) в механические колебания жесткой диафрагмы и подбоек, связанных с ней.
Известно, что изменение избыточного давления в воздушной полости прямо пропорционально ее объему. Следовательно, уменьшение амплитуды колебаний под нагрузкой приведет к уменьшению предельного объема воздушной полости и соответственно к увеличению величины колебательного давления, создающего возмущающую силу, которая будет противодействовать уменьшению амплитуды колебаний и стабилизировать соотношение режимных параметров виброуплотнения (амплитуды, частоты, скорости вибровнедрения).
Конструкция рамы устройатва, выполненной в виде короба, открытого с двух противоположных сторон, позволяет создать две воздушные полости, работающие в противофазе и одновременно воздействующие на жесткую диафрагму, связанную с рамой через упругие элементы. Данная конструкция позволяет увеличить возмущающую силу,действующую на жесткую диафрагму, и компенсировать инерционное сопротивление. При правильном выборе жесткости упругих элементов (спиральных пружин), требуемой для того, чтобы на рабочей частоте общее механическое сопротивление системы равнялось нулю (жесткость пружин, установленных над диафрагмой и под ней, может быть различна), инерционная и упругая силы взаимно уничтожаются, При этом достигается максимальное значение амплитуды колебаний подбоек при относительном снижении энергетических затрат.
Таким образом, использование устройства позволит повысить качество уплотнения балласта, а также снизить энергоемкости устройства за счет возбуждения
1730318
Фиг. f в полостях преобразователя противофаэных колебаний воздуха, что позволит вдвое увеличить возмущающую силу.
Формула изобретения
Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащее раму, смонтированные на ней подбивочные инст-. рументы, связанные с возбудителем колебаний,отл ича ющеес ятем,что, с целью повышения эффективности путем снижения энергоемкости и повышения качества уплотнения балласта, возбудитель колебаний состоит иэ обратимого генератора, акусти5 ческих колебаний и преобразователя, образованного двумя замкнутыми полостями, разделенными диафрагмой, смонтированной при помощи упругих элементов и несущей подбивочные инструменты. причем
10 полости сообщены с противофаэными полостями указан ного генератора.
1730318
Составитель Ю.Трегубов
Редактор Л.Народная Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль
Заказ 1497 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101
